橢圓齒輪流量計(jì)應(yīng)用研究

本文對(duì)某項(xiàng)目試驗(yàn)所使用的橢圓齒輪流量計(jì)的運(yùn)行情況進(jìn)行了分析和總結(jié)，并對(duì)流量計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)橢圓齒輪流量計(jì)的精度受到介質(zhì)工況流量計(jì)串聯(lián)使用等因素的影響正措施以及檢定方法上提出了建議

引言

橢圓齒輪流量計(jì)是一種常見的容積式流量計(jì)，具有精度高，適應(yīng)高粘度介質(zhì)，抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)圖1為流量計(jì)中兩個(gè)橢圓齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)狀態(tài)。流量計(jì)殼體內(nèi)裝有兩個(gè)橢圓齒輪轉(zhuǎn)子相互嚙合在流量計(jì)進(jìn)口與出口之間的差壓作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷的將充滿在齒輪和殼體之間流量空間中的液體排出通過(guò)測(cè)量齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，就可得到通過(guò)流量計(jì)的流體量計(jì)數(shù)方法有機(jī)械齒輪式磁敏電阻式等。

本文試驗(yàn)中所使用的流量計(jì)即采用磁敏電阻的方法，即在橢圓齒輪的兩端分別鑲嵌有一個(gè)永磁體，在兩橢圓齒輪嚙合中心處上方裝有一個(gè)磁敏電阻每當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，磁敏電阻感應(yīng)到磁場(chǎng)即發(fā)出脈沖電流信號(hào)，此脈沖信號(hào)與流量成正比例關(guān)系，流量計(jì)顯示儀表（或稱計(jì)數(shù)器）通過(guò)計(jì)量單位時(shí)間的脈沖數(shù)再與此流量下的比例系數(shù)（流量補(bǔ)償系數(shù)）相乘就得到流

過(guò)流量計(jì)的介質(zhì)流量。因此，在流量計(jì)的使用流量范圍內(nèi)通過(guò)補(bǔ)償系數(shù)的設(shè)定即可得到符合精度要求的流量值。

1.橢圓齒輪流量計(jì)精度影響分析

如圖2所示，為某項(xiàng)目試驗(yàn)系統(tǒng)原理簡(jiǎn)圖水罐（裝有液位計(jì)）內(nèi)水經(jīng)水泵加壓后經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)入流量計(jì)系統(tǒng)中兩流量計(jì)為串聯(lián)使用（為主流量計(jì)，為備份輔助流量計(jì)，兩流量計(jì)精度均為0.2級(jí)另外，雖然橢圓齒輪流量計(jì)對(duì)入口直管段不做要求，但此試驗(yàn)系統(tǒng)為了確保流量計(jì)可

靠使用，仍設(shè)置了10倍管徑的間距），球閥QF3和QF4為切換閥門，用于當(dāng)某臺(tái)流量計(jì)損壞，介質(zhì)不能通過(guò)時(shí)，切換介質(zhì)流通路徑出口處設(shè)置截止閥用于調(diào)節(jié)水流量在此試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，我們分別進(jìn)行了流量計(jì)串聯(lián)相互影響試驗(yàn)和不同介質(zhì)溫度對(duì)比試驗(yàn)。

1.1流量計(jì)串聯(lián)使用相互影響

進(jìn)行水循環(huán)試驗(yàn)，即用泵將水通過(guò)流量計(jì)再打入水罐中形成循環(huán)，在試驗(yàn)中觀察兩流量計(jì)顯示值完成一次循環(huán)后，在截止閥開度不變即流量不變的情況下，交換兩流量計(jì)位置，對(duì)比流量計(jì)交換前后的顯示值變化試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

由上面試驗(yàn)結(jié)果可見，流量計(jì)交換后瞬時(shí)流量變大，而流量計(jì)交換后瞬時(shí)流量變小，流量計(jì)串聯(lián)使用對(duì)流量計(jì)精度是有影響的，但影響都不大，都在精度允許的范圍內(nèi)分析可能是由于前端流量計(jì)出口的繞流對(duì)后面流量計(jì)橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)造成了干擾。由此可見，為了更的計(jì)量，流量計(jì)應(yīng)盡量避免串聯(lián)使用，當(dāng)必須相互串聯(lián)使用時(shí)還應(yīng)注意相互間距，間距可根據(jù)試驗(yàn)調(diào)試來(lái)確定。另外，還可進(jìn)行流量計(jì)單獨(dú)標(biāo)校與串聯(lián)標(biāo)校相結(jié)合，對(duì)其影響進(jìn)行修正，使流量計(jì)在單獨(dú)運(yùn)行及串聯(lián)運(yùn)行時(shí)的精度均滿足要求

1.2介質(zhì)工況對(duì)精度的影響試驗(yàn)

橢圓齒輪流量計(jì)受介質(zhì)工況的影響主要是不同介質(zhì)的粘度對(duì)流量計(jì)精度的影響，以及同種介質(zhì)由于不同溫度下的粘度不同對(duì)精度的影響粘度影響的原因是由于流量計(jì)中橢圓齒輪與殼體之間存在間隙，雖然間隙很小，但必然會(huì)有漏流當(dāng)液體粘度變高時(shí)，漏流量變小，誤差也較小，反之誤差變大度對(duì)流量計(jì)的影響因此流量計(jì)在使用過(guò)程中必須考慮粘我們進(jìn)行放水試驗(yàn)，即水罐內(nèi)的水通過(guò)泵經(jīng)流量計(jì)直接排出，水罐內(nèi)水的初始液位相同，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)束時(shí)液位計(jì)數(shù)值，對(duì)流量計(jì)精度進(jìn)行比較試驗(yàn)結(jié)果如表2所示.

2.計(jì)量檢定規(guī)程的修改建議

2.1關(guān)于不同液體粘度檢定方法方面的建議

對(duì)于橢圓齒輪流量計(jì)，在我國(guó)是采用計(jì)量檢定規(guī)程JJG667-1997液體容積式流量計(jì)進(jìn)行檢定的由于檢定介質(zhì)采用水進(jìn)行比采用油類介質(zhì)費(fèi)用更便宜工作中更安全，因此目前大多數(shù)計(jì)量站都采用水來(lái)進(jìn)行鑒定，即使采用油類介質(zhì)進(jìn)行鑒定也是某單一油類介質(zhì)這就出現(xiàn)了

一個(gè)問題，雖然計(jì)量規(guī)程中對(duì)檢定用介質(zhì)的粘度做了具體的規(guī)定，但對(duì)實(shí)際介質(zhì)超出檢定用介質(zhì)粘度很多的情況或者無(wú)法提供符合要求粘度的檢定用介質(zhì)，規(guī)程中只提出了采用廠家的粘度修正公式進(jìn)行修正，沒有真正的做到按實(shí)際情況進(jìn)行檢定而如果采用不同的粘度的介質(zhì)來(lái)進(jìn)行檢定，那檢定的成本會(huì)比較高，實(shí)際操作起來(lái)也比較困難（如不同粘度介質(zhì)對(duì)檢定管路可能存在污染，增加清洗工作，采用兩條或更多條檢定管線成本較高）但是，作為一個(gè)權(quán)威規(guī)程，這樣做是不夠科學(xué)的.

因此，建議設(shè)計(jì)一種移動(dòng)檢定系統(tǒng)，并在規(guī)程中對(duì)上述情況進(jìn)行規(guī)定：即由計(jì)量站提供現(xiàn)場(chǎng)檢定服務(wù)，到用戶使用流量計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際介質(zhì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)在線檢定這樣一方面保證了檢定的科學(xué)性和權(quán)威性，另一方面也解決了采用不同粘度介質(zhì)進(jìn)行離線檢定成本較高的問題.

2.2關(guān)于流量計(jì)檢定中數(shù)據(jù)采集的建議

各種品牌的流量計(jì)能為用戶提供機(jī)械式表頭顯示電子液晶式表頭顯示遠(yuǎn)傳脈沖信號(hào)及遠(yuǎn)傳模擬信號(hào)二次儀表顯示等，或者在一臺(tái)流量計(jì)上兼而有之的顯示方式。比如一臺(tái)流量計(jì)可以使用機(jī)械式表頭顯示又附帶遠(yuǎn)傳脈沖信號(hào)二次儀表顯示。所以，由于顯示方式及內(nèi)部計(jì)算原理等不同，可能存在兩種顯示方式帶來(lái)的誤差而在計(jì)量規(guī)程中，并沒有對(duì)出具的鑒定證書中應(yīng)寫出檢定過(guò)程中所使用的數(shù)據(jù)采集方式做出規(guī)定也就是說(shuō)實(shí)際使用時(shí)所采用的讀數(shù)方式和檢定時(shí)所采用的方式如果不同，那么就有可能帶來(lái)誤差。

因此，建議檢定規(guī)程對(duì)鑒定證書中應(yīng)寫明檢定過(guò)程中所使用的數(shù)據(jù)采集方式做出規(guī)定，同時(shí)，也建議流量計(jì)用戶應(yīng)使檢定時(shí)讀數(shù)方式和實(shí)際使用方式一致，以保證精度滿足使用要求。

3.結(jié)論

橢圓齒輪流量計(jì)串聯(lián)使用對(duì)流量計(jì)是有影響的，本文對(duì)短間距串聯(lián)方式使用流量計(jì)時(shí)流量計(jì)的精度修正，提出了單獨(dú)標(biāo)校和串聯(lián)同時(shí)標(biāo)校相結(jié)合的方法。

關(guān)于計(jì)量規(guī)程中的不同粘度介質(zhì)的鑒定方法和對(duì)檢定過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集方法應(yīng)做出說(shuō)明，本文也提出了建議，為更好更科學(xué)的使用流量計(jì)提供了參考依據(jù)。